Как работает беспроводная компьютерная мышь
Обновлено: 20.11.2024
Крис Вудфорд. Последнее обновление: 1 марта 2022 г.
Когда-то, если бы вы увидели мышь в своей комнате, вы бы закричали и вскочили на стол. Сегодня вместо этого на вашем столе запрыгнула мышь: это удобный маленький указатель, который делает ваш компьютер простым в использовании. Первая мышь была сделана из дерева и сконструирована более четырех десятилетий назад, в 1961 году. Сегодня мыши продаются миллионными тиражами, и ни один компьютер не поставляется без нее. За это время они сильно изменились, но работают по-прежнему. Давайте заглянем внутрь!
Фото: компьютерная мышь — это удивительно эргономичный маленький гаджет, который соединяет человека и машину; технически это пример того, что называется HID (Human Interface Device). Тщательно выбирайте мышь и не бойтесь тратить на нее деньги: вы, вероятно, будете держать ее в руках по несколько часов в день в течение нескольких лет, так что она того стоит!
Содержание
<ПР>Что такое компьютерная мышь?
Мышь — это то, что вы перемещаете по рабочему столу, чтобы курсор (указывающее устройство) перемещался по экрану. Итак, мышь должна определить, насколько сильно вы двигаете рукой и в каком направлении. Существует два основных типа мышей, и они выполняют эту работу двумя разными способами: либо с помощью катящегося резинового шарика (в случае мышей-шариков), либо путем отражения света от стола (в оптических мышах).
Внутри компьютерной мыши в форме шарика
В обычных мышах есть резиновый шарик. Откройте один, и вы сможете ясно увидеть тяжелый шар и пружину, удерживающую его на месте.
Вот внутренняя часть старой шариковой мыши Logitech:
<ПР>
Как работает шариковая компьютерная мышь
Как на самом деле работает такая мышь? Когда вы перемещаете его по столу, мяч катится под собственным весом и давит на два пластиковых ролика, соединенных с тонкими колесами (на фото они обозначены цифрами 6 и 7). Одно из колес обнаруживает движения в направлении вверх и вниз (как ось Y на графике/диаграмме); другой обнаруживает движения из стороны в сторону (как ось X на миллиметровой бумаге).
Как колеса измеряют расстояние?
Когда вы двигаете мышь, шарик перемещает ролики, которые вращают одно или оба колеса. Если вы двигаете мышь прямо вверх, вращается только колесо оси Y; если вы двигаетесь вправо, вращается только колесо оси x. А если двигать мышкой под углом, шарик крутит сразу оба колеса. Теперь вот умный бит. Каждое колесо состоит из пластиковых спиц, и при вращении спицы многократно ломают световой луч. Чем больше крутится колесо, тем чаще ломается балка. Таким образом, подсчет количества поломок луча — это способ точного измерения того, как далеко повернулось колесо и как далеко вы толкнули мышь. Подсчет и измерение выполняются микрочипом внутри мыши, который отправляет информацию по кабелю на ваш компьютер. Программное обеспечение на вашем компьютере перемещает курсор на экране на соответствующую величину.
Фото: мышь-шарик обнаруживает движение, используя колесо со спицами, чтобы преломить световой луч. На одной стороне колеса есть светодиод (излучатель света), который генерирует инфракрасный луч. С другой стороны находится фотоэлемент (детектор света), принимающий луч. Когда тяжелый резиновый мяч движется, он заставляет колесо вращаться, поэтому его спицы ломают балку. Это генерирует последовательность импульсов, которые можно использовать для измерения перемещения мыши. Вы можете увидеть увеличенную версию этой фотографии на нашей странице Flickr.
Как они определяют направление?
То есть мышь может понять, как далеко вы ее переместили, но как она узнает, в каком направлении она переместилась?Если просто подсчитать, сколько раз световой луч прервался, он не сможет определить разницу между перемещением на 5 см влево и на 5 см вправо. может это? Да! На самом деле рядом два излучателя и два детектора. Когда колесо со спицами вращается, оно частично блокирует один луч излучателя-детектора, открывая другой. Сравнивая порядок, в котором два луча блокируются и разблокируются, схема мыши может определить, в каком направлении движется ваша рука. Подробнее о том, как работает этот тип кодирования, см. в патенте США 4 464 652 на мышь Apple, полученном в начале 1980-х годов: Устройство управления курсором для использования с системами отображения.
Недостатки
С такими мышами возникают разные проблемы. Они работают не на всех поверхностях. В идеале вам нужен специальный коврик для мыши, но даже если он у вас есть, резиновый шарик и его ролики постепенно собирают грязь, поэтому колесики по осям x и y вращаются хаотично и заставляют указатель перемещаться по экрану. Одно из решений — продолжать разбирать мышь на части и чистить ее; другой вариант — приобрести оптическую мышь.
Как работает оптическая мышь
Фото: оптическая мышь, вид снизу. Обратите внимание, как резиновый шарик, который вы найдете в мыши с шариковым колесом, был заменен фотоэлементом и светодиодом.
Оптическая мышь работает совершенно по-другому. Он освещает ваш стол ярким светом от светодиода (светоизлучающего диода), установленного в нижней части мыши. Свет прямо отражается от стола и попадает в фотоэлемент (фотоэлемент), также установленный под мышью, недалеко от светодиода. Перед фотоэлементом находится линза, которая увеличивает отраженный свет, поэтому мышь может более точно реагировать на движения вашей руки. Когда вы перемещаете мышь по столу, картина отраженного света меняется, и чип внутри мыши использует это, чтобы определить, как вы двигаете рукой.
Некоторые оптические мыши имеют два светодиода. Первый светит на стол. Свет от него улавливается фотоэлементом. Второй светодиод загорается красной пластиковой полосой вдоль задней части мыши, чтобы вы могли видеть, что она работает. Большинство оптических мышей также имеют колесико спереди, поэтому вы можете прокручивать страницы на экране намного быстрее. Вы также можете нажимать колесико, поэтому оно работает как третья (центральная) кнопка обычной мыши с шариком.
Внутри оптической компьютерной мыши
Оптическая мышь гораздо более технологична, чем шариковая. В то время как у шариковой мыши довольно много движущихся частей, оптическая мышь почти полностью электронная (у нее почти нет движущихся частей).
Вот обычная оптическая мышь внутри и несколько основных компонентов. Самые интересные места находятся в центре (где светодиод освещает ваш стол) и спереди (где нажатие кнопок определяется переключателями):
<ПР>
Фото: световод (справа от черной микросхемы) передает свет от светодиода на рабочий стол. Она немного похожа на призму, но сделана из легкого пластика, а на самом конце, где направляющая обращена к светодиоду, установлена небольшая линза.
Как работает беспроводная мышь?
Диаграмма. На сколько хватит батареек вашей мыши?Аккумуляторы служат не так долго, как щелочные аккумуляторы большой емкости, но в долгосрочной перспективе они обходятся дешевле. Duracell заявляет, что время автономной работы стандартной беспроводной мыши составляет от 35 до 85 часов для аккумуляторов AAA.
В беспроводных мышах нет ничего особенного. Они точно так же определяют движения ваших рук, но отправляют данные на ваш компьютер с помощью беспроводного соединения (обычно Bluetooth) вместо USB-кабеля. USB не только передает данные: он также обеспечивает питание для небольших подключаемых устройств, таких как мыши. Без этой мощности беспроводным мышам, очевидно, нужна одна или несколько батарей (что увеличивает скрытые эксплуатационные расходы), и поэтому они немного тяжелее проводных (не то, чтобы это имело большое значение, когда они на вашем столе). Соединения Bluetooth могут потреблять много энергии, поэтому вы можете заменять батареи мыши чаще, чем вам хотелось бы; один раз в пару месяцев кажется типичным, хотя, если вы используете аккумуляторы, это может сократиться до одного раза в неделю, а некоторые мыши могут похвастаться сроком службы батареи от 12 до 24 месяцев. Если вы постоянно пользуетесь компьютером, что вы будете делать, если батарейки вашей мыши внезапно разрядятся? Если вы используете перезаряжаемые аккумуляторы, это будет происходить чаще и будет более серьезной проблемой. К счастью, у некоторых мышей есть индикаторы уровня заряда батареи или способы предупредить вас, когда батареи вот-вот разрядятся. Тем не менее, вы можете предпочесть надежность, дешевизну и экологичность проводной мыши беспроводной.
Что делать, если вы не можете пользоваться мышью?
Фото. Сенсорные панели на ноутбуках фактически представляют собой встроенные мыши, но вы также можете купить более крупные внешние версии этих устройств, если вам трудно использовать что-то такое маленькое и неудобное.
Мышь требует довольно хорошей ловкости, и люди с нарушениями подвижности (или болезненными состояниями, такими как артрит) могут испытывать трудности с ее использованием. Какие есть альтернативы? Существуют мыши эргономичной формы со встроенными упорами для рук, джойстиками, которые можно перемещать другими частями тела, элементами управления головой, сенсорными шариками (например, перевернутыми шариковыми мышами), более крупными версиями сенсорных панелей, которые вы получаете на ноутбуках, и несколько других возможностей.
Хотя это не очевидно, многие программы имеют встроенные сочетания клавиш, которые могут заменить определенное количество действий мыши (большинство из нас знает сочетание клавиш CTRL + C для копирования, но у каждой программы есть свой небольшой набор, который стоит изучить). и учитесь, если вам удобнее пользоваться клавиатурой, чем мышью).
Если вы используете программное обеспечение для голосовой диктовки, вы, вероятно, обнаружите, что оно имеет встроенный словесный аналог управления мышью без помощи рук. Например, в некоторых программах Dragon Dictate вы говорите "сетка мыши", чтобы создать на вашем экране появится сетка из девяти прямоугольников, затем просто произнесите номер сегмента, который соответствует той части экрана, которую вы хотите. Затем сетка увеличивает этот сегмент с меньшей сеткой из девяти сегментов, и вы повторяете процесс, пока не нажмете именно ту часть экрана, которая вас интересует. Итак, никакой мыши. нет проблем!
Кто изобрел компьютерную мышь?
На протяжении большей части своей истории компьютеры были прерогативой ученых и математиков. Вам нужна была степень по математике только для того, чтобы понять руководство, и вы могли только сказать им, что делать, подав стопку учетных карточек с отверстиями. Все начало меняться, когда блестящий американский ученый-компьютерщик Дуглас Энгельбарт (1925–2013) изобрел компьютерную мышь.
Энгельбарт понял, что компьютеры слишком полезны только для ученых: он видел, что они могут изменить жизнь людей. Но он также мог видеть, что они должны быть намного проще в использовании. Итак, в 1960-х годах он был пионером в большинстве простых в использовании компьютерных технологий, которые мы сейчас принимаем как должное, включая экранную обработку текста, гипертекст (способ связывания документов, используемый на подобных веб-страницах), окна ( так что вы можете одновременно просматривать более одного документа или программы) и видеоконференций.
Но больше всего он известен тем, что изобрел мышь или "Индикатор положения X-Y", как его первоначально называли. Это скучное название было отброшено, когда кто-то заметил, что свисающий кабель выглядит точно так же, как мышиный хвост. С тех пор изобретение Энгельбарта было известно просто как «мышь».
Если у вас когда-либо возникали проблемы с запутавшимися компьютерными шнурами, связанными с внешней мышью, возможно, вы рассматривали возможность использования беспроводной мыши или уже купили ее. Хотя беспроводные мыши появились сравнительно недавно, их внутреннее устройство довольно простое.
Типы беспроводных мышей
Беспроводная мышь бывает двух основных типов: радиочастотная, или РЧ, мышь и радиочастотная Bluetooth, или Bluetooth РЧ, мышь. Оба работают одинаково, но беспроводные мыши с радиочастотой Bluetooth выбирают радиочастоту, на которой мышь работает автоматически, и могут похвастаться более широким диапазоном, чем обычные радиочастотные мыши. Радиочастотные мыши Bluetooth оценивают радиочастоты, а затем выбирают частоту с наименьшим трафиком.
Передатчик
Настоящая беспроводная мышь состоит из мыши с кнопками, которая выполняет те же функции, что и мышь со шнуром. Однако блок беспроводной мыши также содержит радиочастотный передатчик. Этот передатчик регистрирует действия мыши, будь то щелчок левой кнопкой мыши, щелчок правой кнопкой мыши или движения мыши. Затем эти действия передаются другому основному компоненту беспроводной мыши — приемнику.
Получатель
Доступны различные типы беспроводных радиоприемников. Некоторые из них встроены в ваш компьютер, а другие подключаются через один из периферийных портов вашего компьютера, например порт USB. Независимо от типа приемника, все они работают одинаково. Они принимают радиочастотные передачи от мыши на том же частотном канале, затем декодируют эти передачи и передают их на ваш компьютер. В результате, когда ваша беспроводная мышь щелкает левой кнопкой мыши, приемник принимает эту команду и передает ее на ваш компьютер, который регистрирует щелчок левой кнопкой мыши на вашем экране.
Другие соображения
Прежде чем вы сможете использовать беспроводную мышь и ее приемник, эти компоненты должны быть откалиброваны или сопряжены. Беспроводные мыши обычно поставляются с программным обеспечением, позволяющим выполнить сопряжение мыши с приемником за несколько простых шагов. Обычно при этом мышь выдает тестовый сигнал, а приемник принимает его для проверки соединения. Иногда этот процесс может происходить автоматически при включении приемника и беспроводной мыши. В других случаях вам может потребоваться выполнить несколько действий с мышью, чтобы откалибровать ее.
Майкл Баттон Капут начал профессионально писать в 2009 году. Он является редактором двух журналов и писателем-фрилансером. Он был опубликован в «Egypt Today», ведущем египетском журнале текущих событий, и «Business Today Egypt», англоязычном деловом журнале номер один в Египте. Он учился в Университете Денисона, где получил степень в области политологии и английской литературы.
В этой статье рассматривается принцип работы беспроводной компьютерной мыши как устройства ввода для компьютера. Беспроводная мышь работает по радиочастотному или оптическому принципу. Прочтите статью полностью, чтобы узнать больше о принципе ее работы и сравнении с обычной проводной мышью.
Компьютер имеет множество типов устройств, которые в основном подразделяются на устройства ввода, устройства вывода, устройства обработки, устройства хранения, аксессуары и устройства отображения. Любой настольный компьютер поставляется с монитором в качестве устройств отображения, клавиатурой и мышью в качестве устройств ввода. Обычно все эти устройства передают и получают данные по проводам, подключенным к модулю ЦП. На заре телекоммуникаций стационарные телефоны были проводного типа, а сегодня из-за технического прогресса они устарели, и их заменили беспроводные телефоны или смартфоны с точки зрения функций и технологических преимуществ. Точно так же проводная мышь в настоящее время заменена беспроводной мышью для простоты использования и мобильности или простоты переноски.
Принцип работы беспроводной мыши
Беспроводная мышь работает по принципу радиочастотной (РЧ) технологии. Беспроводная мышь состоит из двух компонентов: один — передатчик, а второй — приемник. Передатчик беспроводной мыши находится внутри мыши и посылает электромагнитные сигналы или сигналы радиоданных, которые представляют собой не что иное, как закодированные данные или информацию о движениях мыши. Передатчик передает закодированные данные приемнику, который представляет собой устройство USB 2.0 или USB 3.0 (подключенное к ПК или ноутбуку), который принимает данные, декодирует их и отправляет их программному драйверу, установленному в операционной системе, управляемой ЦП (центральный процессор). Единица измерения). Приемник не нуждается в питании от батареи и активируется от питания ПК или ноутбука. Передатчик является отдельным блоком, но приемник вместе с ЦП обрабатывает данные, включая местоположение в окнах, щелчок или прокрутку, и дает обратную связь передатчику для выполнения соответствующих действий в отношении изменения движения.
Чем беспроводная мышь лучше обычной мыши?
Беспроводная мышь работает по оптической технологии, тогда как обычная использует проводной кабель или шнур для приема и передачи вводимых данных.Оптическая или беспроводная мышь может работать на любой поверхности независимо от ее типа и шероховатости. В некоторых случаях длина передачи может составлять 30 футов, но обычно также доступна мышь на расстоянии 10 футов. Беспроводная мышь портативна, потому что не требует кабеля. Аккумулятор расходуется только во время работы и остается в режиме ожидания, когда не выполняется никаких действий, что позволяет экономить электроэнергию. Радиочастотные сигналы могут проходить через любой барьер, которым может быть экран дисплея, сумка или что-либо еще. РЧ-сигнал может быть получен с использованием маломощной батареи, поэтому конструкция передатчика РЧ-сигнала имеет малый вес.
Типы беспроводных мышей
В основном есть два типа беспроводных мышей. Оптическая мышь со светодиодной технологией и лазерная мышь с лазерной технологией.
1. Оптическая беспроводная мышь
Основным компонентом оптической мыши является светодиод и датчик CMOS, излучающий красный свет, который отслеживает движение мыши. Датчик CMOS захватывает изображение движения и отправляет его в процессор цифровых сигналов (DSP). DSP анализирует структуру изображения с разрешением от 400 до 800 точек на дюйм (точек на дюйм).
2. Лазерная мышь:
Он работает по тому же принципу беспроводной связи, но захватывает изображение с лучшим разрешением, т. е. 2000 DPI, и использует невидимые лазерные лучи для обнаружения движения мыши.
Заключительные замечания
Беспроводная мышь использует радиочастотные сигналы беспроводной технологии в качестве данных о движении, нажатии и прокрутке. Передатчик передает данные о движении, щелчках и прокрутке на приемник, который подключен к ПК или ноутбуку с процессором и программным драйвером. Обратная связь от ПК поступает обратно на передатчик. Благодаря функции беспроводной связи портативность и мобильность являются дополнительным преимуществом. Оптическая мышь может работать на любой поверхности, включая шероховатую или мелкую.
Статья Пареша Гуджарати
Автор — инженер-механик со степенью доктора философии. степень и страсть к написанию технических статей, включая механические и информационные технологии.
Подпишитесь на Paresh Gujarati или прочитайте 43 статьи, написанные Paresh Gujarati
Неважно, работаете ли вы в офисе, дома или за ноутбуком в кафе: провода — это хлопоты и лишний беспорядок. Прежде чем купить себе беспроводную мышь, чтобы навести порядок на рабочем месте, вы должны знать разницу между обычной беспроводной мышью или мышью с интерфейсом USB и мышью Bluetooth.
Мыши Bluetooth отличаются от мышей USB только способом подключения к компьютеру. Вместо подключаемого специального приемника он использует Bluetooth-антенну вашего компьютера для сопряжения с мышью.
Беспроводной USB
Большинство беспроводных мышей подключаются к компьютерам через приемник, подключаемый к USB-порту, который принимает беспроводной сигнал от мыши и преобразует его в USB-сигнал, понятный компьютеру. При USB-подключении нет необходимости в какой-либо специальной конфигурации или настройке, чтобы начать использовать основные функции мыши. Возможно, вам потребуется установить программные драйверы, прежде чем вы сможете использовать какие-либо специальные функции, кроме двух кнопок и колеса прокрутки.
Подключения Bluetooth
Мыши Bluetooth отличаются от мышей USB только способом подключения к компьютеру. Вместо специального приемника, который вы подключаете, он использует Bluetooth-антенну вашего компьютера для сопряжения с мышью. После того как вы впервые проведете компьютер через процесс обнаружения и сопряжения с мышью, ваш компьютер будет автоматически подключаться к мыши, когда вы будете использовать ее в будущем.
Производительность и время автономной работы
От того, использует ли мышь Bluetooth или беспроводной USB-приемник, зависит только технология, которую устройство использует для подключения к компьютеру. Фактическая производительность устройства будет зависеть от технологии, используемой вашей мышью для обнаружения и отслеживания движения вашей руки.
Чем больше точек на дюйм может обнаружить мышь, тем более чувствительной она будет к вашим движениям. Срок службы батареи вашей мыши будет зависеть от того, сколько дополнительных функций, таких как программируемые кнопки, есть в устройстве.
Цена и совместимость
К недостаткам беспроводных мышей Bluetooth по сравнению с мышами, использующими USB-приемники, относятся их более высокая цена и тот факт, что не все компьютеры могут их использовать. Большинство компьютеров имеют порты USB. Однако не все компьютеры поставляются с антеннами Bluetooth.Ваш компьютер должен иметь встроенную антенну Bluetooth, прежде чем вы сможете использовать мышь Bluetooth, или вам нужно будет сначала приобрести адаптер Bluetooth для вашего компьютера.
Мика МакДанниган пишет о политике и технологиях с 2007 года. Он пишет статьи о технологиях и политические статьи для различных студенческих организаций и блогов. Макданниган получил степень бакалавра международных отношений в Калифорнийском университете в Дэвисе.
Читайте также: